Переработка полимерных материалов
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
Введение
В настоящее время предусматривается дальнейшее улучшение обслуживания населения страны всеми видами транспорта, в том числе и железнодорожным транспортом. Решение этой проблемы возможно не только путем создания новых видов подвижного состава, в которых наравне с техническими показателями учитываются требования экономики, технологичности, технической эстетики и т.д., но также путем повышения эффективности технического обслуживания транспорта, обязательным условием которого является обеспечение быстрого и качественного ремонта подвижного состава. В настоящее время к отремонтированному подвижному составу предъявляются новые, современные требования. Одним из условий их обеспечения является повышение качества покрытий наносимых на детали и узлы салонов подвижного состава. До настоящего времени на железнодорожном транспорте в качестве защитно-декоративных покрытий применялись хромоникелевые покрытия, наносимые гальваническим способом. Эти покрытия дороги, для их создания необходимы дефицитные материалы (медь, никель, хром), технология их нанесения сложна и энергоемка, для ее осуществления необходима организация специального производства гальванических цехов. Кроме того, антикоррозийная стойкость таких покрытий недостаточна: практикой установлено, что ко времени капитального ремонта этот вид покрытий имеет до 25-30% разрушений, что портит эстетический вид подвижного состава железнодорожного транспорта. Предпринимались попытки создания и других видов защитно-декоративных покрытий. Применялись эмалевые и лакокрасочные покрытия. Однако в условиях эксплуатации они не показали преимуществ перед хромоникелевыми. Эмалевые покрытия не обладают достаточной стойкостью в эксплуатации, быстро истираются и выкалываются при периодических нагрузках. Лакокрасочные покрытия при разовом нанесении получаются слишком тонкие (10-20 мкм), поэтому их приходится наносить в несколько слоев, что требует дополнительных затрат материалов и рабочего времени. Отсутствие удовлетворительного технического решения в части создания и ремонта защитно-декоративных покрытий, работающих в специфических условиях салонов пассажирского подвижного состава, стимулировали поисковые работы в этой области. Изучение отечественного и зарубежного опыта применения покрытий на подвижном составе показывает, что наблюдается тенденция отхода от использования в качестве покрытий дорогостоящих дефицитных материалов. В связи с быстрым и эффективным развитием производства полимерных материалов в России и в ряде зарубежных стран в последние годы значительные усилия были направлены на создание защитно-декоративных покрытий из полимеров и композиций на их основе. Покрытия из этих материалов по ряду технико-эксплуатационных показателей превосходят гальванические хромоникелевые покрытия, имеют по сравнению с ними низкую стоимость и отвечают повышенным требованиям эксплуатации на железнодорожном транспорте.
1. Технология изготовления полимерных материалов
Технологический процесс переработки включает контроль качества исходного материала или его компонентов, подготовительных операции, в ряде случаев формирование заготовки изделия, собственно формование изделия, последующие механические и различного рода обработки, обеспечивающие улучшение или стабилизацию свойств материала или изделия, нанесение покрытий на изделие, контроль качества готового изделия и его упаковку.
Основные параметры процессов переработки - температура, давление и время. Нагревание П.м. приводит к увеличению податливости материала при формовании путем перевода его в вязкотекучее или эластическое состояние, к ускорению диффузионных и релаксационных процессов, а для реактопластов - к последующему отверждению материала. Давление обеспечивает уплотнение материала и создание изделий требуемой конфигурации, оказывает сопротивление внутренним силам, возникающим в материале при формовании вследствие температурных градиентов и градиентов фазовых переходов. способствует выделению летучих продуктов. Временные параметры процесса переработки выбираются с учетом протекающих в материале физ. и хим. процессов. Оптимальные параметры рассчитывают или выбирают по результатам анализа технологических свойств полуфабрикатов и изделий, физические модели формования с учетом накопленного статистического опыта.
Переработка термопластов основана на их способности при нагревании выше температуры стеклования переходить в эластическое, а выше температуры текучести и температуры плавления - в вязкотекучее состояние и затвердевать при охлаждении ниже температуры стеклования и температуры плавления. При переработке реактопластов и резиновых смесей происходит химическое взаимодействие между молекулами (соотвенно отверждение и вулканизация)с образованием нового, высокомолекулярного материала, находящегося в термостабильном состоянии и практически не обладающего растворимостью и плавкостью (см. Сетчатые полимеры. а также Пластические массы). В некоторых случаях (главным образом при переработке резиновых смесей) для облегчения смешения с ингредиентами и дальнейшего формования изделий проводят предварит. пластикацию полимеров.
Деформирование полимерных материалов в эластическом состоянии и при течении расплава сопровождается ориентацией макромолекул и надмолекулярных образований, а после прекращения деформирования полимерны?/p>